کانسارهای فلزی آهن

کانسارهای فلزی آهن و انواع آن

مگنتیت ( Magnetite ) مگنتیت یک ماده معدنی و یکی از اصلی ترین سنگ های آهن با فرمول شیمیایی Fe2+Fe23+O4  است. مگنتیت یکی از اکسیدهای آهن است و از نوع فری مغناطیسی است یعنی به یک آهنربا جذب می‌شود و می‌تواند مغناطیسی شود تا خود به آهنربای دائمی تبدیل شود. به استثنای ذخایر بسیار نادر آهن بومی، این ماده مغناطیسی ترین ماده معدنی طبیعی روی زمین است. قطعات آهن ربایی طبیعی مگنتیت، به نام لودستون، قطعات کوچک آهن را به خود جذب می کنند، به همین دلیل است که مردم باستان برای اولین بار خاصیت مغناطیس را کشف کردند. مگنتیت سیاه یا قهوه ای متمایل به سیاه با درخشندگی فلزی است، سختی موس 6-5 دارد و رگه ای سیاه بر جای می گذارد. دانه های ریز مگنتیت در سنگ های آذرین و دگرگونی بسیار رایج است. نام شیمیایی IUPAC اکسید آهن (II,III) و نام شیمیایی رایج اکسید آهن-فریک است. هماتیت ( hematite ) یک کانی اکسیدی سنگین و نسبتا سخت، اکسید آهن رایج با فرمول شیمیایی ( Fe2O3 ) است که به دلیل داشتن آهن بالا ( 70 درصد ) و فراوانی، مهمترین سنگ آهن را تشکیل می دهد. نام آن از کلمه یونانی "همات" به معنی خون گرفته شده است که کنایه از رنگ قرمز آن است. بلورهای هماتیت متعلق به سیستم شبکه ای لوزی ودرال هستند که به عنوان چند شکل آلفای آهن شناخته می شوند. هماتیت به طور طبیعی در رنگ های سیاه تا فولادی یا خاکستری نقره ای، قهوه ای تا قرمز مایل به قهوه ای یا قرمز وجود دارد. به عنوان یک سنگ معدنی مهم آهن استخراج می شود. هماتیت رسانای الکتریکی است. بسیاری از اشکال مختلف هماتیت نام های جداگانه ای دارند. بلورهای خاکستری فولادی و انواع درشت دانه دارای درخشش فلزی درخشانی هستند و به عنوان سنگ آهن اسپکولار شناخته می شوند. انواع هماتیت شامل سنگ کلیه، مارتیت (شبه شکل پس از مگنتیت)، رز آهن و اسپکولاریت (هماتیت اسپکولار) است. در حالی که این فرم ها متفاوت هستند، همه آنها دارای رگه های رنگ قرمز هستند. هماتیت نه تنها سخت تر از آهن خالص است، بلکه بسیار شکننده تر است.

کاربردهای کانسنگ آهن (مگنتیت و هماتیت):

بیشترین کاربرد مگنتیت به عنوان سنگ آهن مهم برای تولید فولاد است و عمدتاً در تولید آهن و فولاد استفاده می شود. کاربردهای دیگر به عنوان رنگدانه برای رنگ ها و سرامیک ها و به عنوان میکرو و نانو ذرات مغناطیسی برای انواع فرآیندها و مواد است. میکرو و نانو ذرات مگنتیت در کاربردهای مختلفی از زیست پزشکی گرفته تا علوم مربوط به محیط زیست استفاده می شوند. یکی از موارد استفاده در تصفیه آب است: در جداسازی مغناطیسی با گرادیان بالا، نانوذرات مگنتیت وارد شده به آب آلوده به ذرات معلق (مثلاً جامدات، باکتری ها یا پلانکتون ها) متصل می شوند و در کف سیال ته نشین می شوند و به این ترتیب آلاینده ها حذف شده و ذرات مگنتیت بازیافت و مورد استفاده مجدد قرار می گیرند. این روش با ذرات رادیواکتیو و سرطان‌زا نیز کار می‌کند و آن را به یک ابزار پاک‌سازی مهم در مورد فلزات سنگین وارد شده به سیستم‌های آبی تبدیل می‌کند. مگنتیت در رسانه های ضبط، به عنوان ماده رنگدانه و برای تصفیه آب استفاده شده است. یکی دیگر از کاربردهای نانوذرات مغناطیسی در ایجاد فروسیال است. این مواد علاوه بر سرگرم کننده بودن، به طرق مختلفی استفاده می شوند. فروفلوئیدها را می توان برای دارورسانی هدفمند در بدن انسان استفاده کرد. مغناطیس شدن ذرات متصل به مولکول‌های دارو باعث "کشیدن مغناطیسی" محلول به ناحیه مورد نظر بدن می‌شود. به این طریق می توان تنها قسمت کوچکی از بدن را مورد مداوا قرار داد و از تحت تاثیر قرار گرفتن سایر قسمت ها جلوگییری کرد. از جمله کاربردهای دیگر، می‌تواند در درمان سرطان بسیار مفید باشد. فروسیال ها همچنین در فناوری تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) استفاده می شوند. مگنتیت ها در فرآیندهای هابر-بوش و فیشر-تروپش به عنوان کاتالیزور به ترتیب برای تولید آمونیاک و هیدروکربن استفاده می شوند. به عنوان ابزاری در تخریب آلاینده های حاصل از فرآیندهای صنعتی نیز کاربرد دارند. مگنتیت به دلیل مقادیر بالای آهن آن از دیرباز یکی از سنگ‌های آهن اصلی بوده است. مگنتیت در کوره بلند برای تولید فولاد به آهن خام یا آهن اسفنجی تبدیل می شود. هم چنین برای جداسازی زغال سنگ از ضایعات، از حمام های متراکم آب و مگنتیت استفاده می شود. در پزشکی، فروسیال مگنتیت برای درمان هیپوترمی مورد مطالعه قرار گرفته است. کاربردهای دیگر در درمان های هایپرترمیک، در مواد حاجب MRI و در تکنیک های استخراج DNA نشان داده شده است. هماتیت به دلیل خواص متمایزش هزاران سال است که توسط انسان استفاده می شود. از آن به عنوان رنگدانه استفاده می شود و رنگ مایل به قرمز در رنگ ها ایجاد می کند. علاوه بر این، هماتیت منبع قابل توجهی از سنگ آهن است و به دلیل محتوای آهن آن استخراج شده است. آهن استخراج شده از هماتیت در تولید فولاد، حمل و نقل، ساخت و ساز و مصارف مختلف صنعتی کاربرد دارد. هماتیت زمانی به عنوان جواهرات عزاداری استفاده میشد. یک مرجع در سال 1923 توضیح می دهد که "هماتیت گاهی اوقات به عنوان تزئینات در جواهرات عزا استفاده می شود." انواع خاصی از خاک رس غنی از هماتیت یا اکسید آهن، به ویژه بول ارمنی، در تذهیب استفاده شده است. از هماتیت در هنرهایی مانند ساختن نگین های حکاکی شده با قلم استفاده می شود. کاربرد اصلی آن در تولید سیمان، رنگ سازی و ساخت ضد رنگ می باشد. شکست نور آن بالاست و به همین دلیل در گذشته از آن برای ساختن آینه ها استفاده می کردند. رنگ زیبای سنگ آهن هماتیت باعث می شود که گاهی از آن برای تولید جواهرات نیز استفاده کنند اما این سنگ در کنار تفاوت های کاربردی با سنگ آهن مگنتیت، تفاوت های فاحش دیگری نیز با مگنتیت دارد.

فرایند تولید و استخراج: 

فرایند تولید و استخراج کانسنگ آهن (Iron nodules) معمولاً به صورت زیر انجام می‌شود: 1. جمع‌آوری سنگ‌های آهن دار: - جمع‌آوری کانسنگ آهن از مناطق معدنی یا رسوبات منگنزی در دریاها و اقیانوس‌ها انجام می‌شود. 2. خرد کردن و خرده‌سازی: - سنگ‌های منگنز به اندازه‌ی کافی خرده‌سازی می‌شوند تا در مراحل بعدی پردازش آماده شوند. 3. تصفیه و پالایش: - سنگ‌های منگنز تصفیه و از آلایش‌ها و مواد غیرخواسته پالایش می‌شوند. 4. سینترینگ (Sintering): - در این مرحله، سنگ‌های منگنز تحت دما و فشار بالا قرار می‌گیرند و به قطعات سفت و پایه می‌شوند. این قطعات شبیه به کانسنگ آهن به نظر می‌آیند. 5. ذوب و تصفیه: - قطعات سینتر شده به ذوب‌کاری فرستاده می‌شوند. در اینجا، آهن از منگنز و دیگر عناصر جدا می‌شود و تصفیه می‌شود. 6. تولید محصولات آهنی: - آهن تصفیه شده به محصولات مختلفی تبدیل می‌شود. این محصولات ممکن است شامل فولاد، قطعات خودرو، ابزارهای ساختمانی، و سایر محصولات مرتبط با فلز آهن باشند. 7. بازیافت: - مواد فرعی از فرآیند تصفیه و تولید آهن ممکن است بازیافت شوند یا به عنوان منابع معدنی مجدداً استفاده شوند. 8. تحقیق و توسعه: - فعالیت‌های تحقیق و توسعه به منظور بهبود فرآیندها و کارایی استخراج و تولید کانسنگ آهن ادامه دارد. این فرآیند ممکن است به توجه به نوع سنگ‌های منگنز و شرایط محیطی محل استخراج تغییر کند. تمرکز بر روی تکنولوژی‌های پیشرفته و مدیریت محیط زیست نیز در این صنعت بسیار مهم است.

مأموریتها و اهداف یلسو درفروش آهن:

ماموریت: "ما، به عنوان یلسو، به استخراج و تولید کانسنگ آهن با کیفیت برتر و پایداری اختصاص داده‌ایم. ماموریت ما تأمین منابع آهن معدنی برای صنایع مختلف در سراسر جهان با رعایت بالاترین استانداردهای محیط زیستی و اجتماعی است." اهداف: 1. استفاده از فناوری پیشرفته: بهره‌وری از فناوری‌های نوین و پیشرفته برای بهبود فرآیندهای استخراج و تولید کانسنگ آهن. 2. حفظ محیط زیست: تعهد به حفاظت از محیط زیست در همه مراحل فرآیند استخراج و پردازش به منظور کاهش تأثیرات منفی. 3. تأمین منابع معدنی: تأمین منابع آهن معدنی با کیفیت بالا برای صنایع متنوع از جمله فولاد، ساخت و ساز، خودروسازی و صنایع دیگر. 4. توسعه بازار: افزایش حضور در بازارهای جدید و گسترش مشتریان داخلی و خارجی. 5. مسئولیت اجتماعی: ارتقاء و تحقق مسئولیت‌های اجتماعی یلسو نسبت به جامعه و منطقه‌های محلی. 6. بهره‌وری و کارآیی: بهره‌وری بالا در فرآیندهای استخراج و تولید به منظور کاهش هزینه‌ها و افزایش توان رقابتی. 7. توسعه توان انسانی: آموزش و توسعه مهارت‌های کارکنان به منظور بهره‌وری بیشتر و توانمندی در استخراج و تولید کانسنگ آهن. مهمترین نکته این است که اهداف و ماموریت یلسو برای تامین کانسنگ آهن باید با توجه به نیازهای بازار، محیط زیست، و تکنولوژی‌های مورد استفاده در این صنعت تعیین شوند و با استراتژی‌های متناسب پیگیری شوند. 

کلمات کلیدی:

کانسارهای فلزی آهن ، معادن آهن ، استخراج آهن ، خردایش آهن ، ذوب آهن ، پردازش آهن ، فرآوری آهن ، صادرات آهن ، تجارت آهن ، تولید فولاد ، صنعت فولاد ، فولادسازی ، کوره ذوب ، ریخته گری ، خمیر آهن ، قراضه آهن ، قطعات آهنی ، کاتالیزورهای آهنی ، انبارهای آهن ، شمش فولادی ، تجهیزات معدنی ، فراوری مواد معدنی ، ترکیبات آهن